(57)【要約】【課題】  低品質材による大断面高強度長尺通し柱や長尺梁を、フィンガージョイントにより安価かつ建築工事現場等で容易に生産できる接合装置を提供する。【解決手段】  縦継ぎ用フィンガー２ａ，３ａの相互が密着される木質構造材２，３を載置して芯出しするワークホルダ７と、木質構造材を押さえて芯出し状態を保持するワークパッド８と、ホルダおよびパッドとで木質構造材を挟持する固定部材９と、各木質構造材２，３を、ホルダおよびパッドの存在しない部位において挟圧把持するワークグリッパ１１，１２と、このグリッパから張り出された固縛座に掛け渡して、フィンガージョイント部６に圧接力を及ぼすべく木質構造材に軸力を作用させる加圧部材１３とを備える。これによって、設備の整わない建築工事現場等でも縦継ぎされた長尺木質構造材を簡便に得ることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィンガージョイント形式で木質構造材を縦継ぎするための接合装置において、
縦継ぎ用フィンガー相互が密着される木質構造材を載置して芯出しするため、Ｖ字形姿勢の載置用直交面を有したワークホルダと、
該ワークホルダに載置された木質構造材を押さえて芯出し状態を保持するため、逆Ｖ字形姿勢の押圧用直交面を有したワークパッドと、
ワークホルダおよびワークパッドのそれぞれから側方へ張り出させた固定座に取りつけられて、ワークパッドとワークホルダとで木質構造材を挟持する固定部材と、
前記各木質構造材を、ワークホルダおよびワークパッドの存在しない部位において挟圧把持するグリッピングフェイスを有したワークグリッパと、
該ワークグリッパから張り出された固縛座に掛け渡して、フィンガージョイント部に圧接力を及ぼすべく木質構造材に軸力を作用させる加圧部材と、
を具備し、量産設備の整わない建築工事現場等でもフィンガージョイント形式で縦継ぎされる長尺木質構造材を簡便に製造することができるようにしたことを特徴とする木製構造材のフィンガージョイント接合装置。
【請求項２】
前記ワークグリッパのグリッピングフェイスは直交面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載された木製構造材のフィンガージョイント接合装置。
【請求項３】
前記ワークグリッパのグリッピングフェイスは円弧面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載された木製構造材のフィンガージョイント接合装置。
【請求項４】
各木質構造材のフィンガージョイント部反対端木口に当接して前記ワークグリッパに代わるプレスプレートと、該プレスプレートの固縛座に掛け渡して、フィンガージョイント部に圧接力を及ぼすべく木質構造材に軸力を作用させる加圧部材と、を具備することを特徴とする請求項１に記載された木製構造材のフィンガージョイント接合装置。
【請求項５】
縦継ぎされる木質構造材の断面寸法が異なる場合に、その差を補うための芯出し用スペーサが、前記木質構造材とワークホルダ、ワークパッドとの間に配置されることを特徴とする請求項１または請求項４に記載された木製構造材のフィンガージョイント接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は木製構造材のフィンガージョイント接合装置に係り、詳しくは、建築工事現場等でも、木質構造材の木口に形成されたフィンガージョイントにより、簡便に長尺木質構造材を得ることができるようにした長尺材製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
柱や梁に使われる建築用の長い構造材は、「一本もの」の材料から製材するか、薄板材を積み重ねた集成材が用いられる。「一本もの」は材径が大きくなると、特に檜では国産品が不可能と言われるくらい入手は難しくなってきているのが現状である。集成材では繊維方向を板材の長さ方向に並行にした品質が高くばらつきの少ないラミナが使用され、それを合成樹脂で接着・加圧処理する関係で価格は高くならざるを得ない。ましてや国産材を使用した場合には歩留りが悪く、低廉化は簡単に望めない。
【０００３】
ところで、近年、木材を長手方向に接続して長尺材を得るために、集成材を対象としてそれを縦継ぎする要求が高まってきている。これには、例えば特開平１０−１４０６５８号公報や特開平１０−２１９８４９号公報にも記載されているごとく、図１６の（ａ）のように各集成材４０，４０の木口に相補形状のフィンガー接続部４１，４１を形成して、（ｂ）のように相互に嵌めあい接着するフィンガージョイント形式の継手構造が適用される。このフィンガージョイントは例えば角材といった単一材相互の接続にも適用することができなくはないが、その需要は集成材に比べて格段に少ない。
【０００４】
角材等は柱や梁として使用される場合、例えば６メートルといったように予め長尺材として提供されることが多く、継ぎ足す必要性が乏しいこと、仮にフィンガージョイント構造等により接続しようとしてもどこの製材所でも接続し得るというものでないこと、設備が整い管理の行き届いた工場での接着工程を経なければ量産化が難しいこと、その後の消費地までの陸上輸送を考慮して、長尺化に制限を加えざるを得ないことなど、メリットの少ないことによる。
【０００５】
一方、集成材は例えば２〜３メートル程度の図１６に示す薄い板（ラミナ）４０Ａを積層して接着される工場大量生産品であるゆえ、設備の整っていることが要求されるフィンガー継手接続処理も製造工程に組み入れやすく、従って一貫した量産体制を敷きやすい。しかし、運搬容易な長さにとどめなければならないことには変わりはなく、例えば木造三階建て用の通し柱としての長さ（例えば１０メートル）を与えるといったようなことは想定外となってしまう。
【０００６】
ところで、フィンガージョイントによる集成材の縦継ぎには多くの時間を充てることができないことも、集成材長尺化のネックの一つとなっている。すなわち、十分な養生時間を与えれば接着品質は向上するが、工場生産としては能率が低下し、量産には不向きとなる。養生時間の短縮は接着部の約４．９〜６．９ＭＰａ（＝約５０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の高面圧化で対処させるにしても、圧縮力解放時に高面圧であったがゆえのスプリングバックが生じることは避けられず、僅かとは言え、フィンガー先端とフィンガーつけ根の間に生じさせることになる空隙はジョイントの信頼性をおおいに損なう。
【０００７】
観点を構築構造に移せば、長尺な構造材を柱として使用する場合、梁の接合のためにほぞ穴が形成されることに注目しなければならない。ほぞ穴は言うまでもなく断面欠損を与えるものであるから、仕口部における耐力を考慮すれば、「一本もの」の柱の場合、断面欠損を無視できる程度に断面寸法の大きい部材を採用するか、別の手だてを講じることが要求される。仕口部は最も大きな応力が作用する箇所であるからである。
【０００８】
その別の手だての一例として、先に示した特開平１０−２１９８４９号公報に記載の構造（公報第４頁の図４）を挙げることができる。すなわち、交差部を略菱形面にして中心部面積を拡げた十字状接続材を柱と梁の交差部に配置し、下柱の上端を接続材の下部に接続し、上柱の下端を接続材の上部に、左梁の右端を接続材の左部に、右梁の左端を接続材の右部に接続する。この十字状接続材の中心にほぞ穴を形成すれば、柱・梁を含む面に垂直な方向へ延びる別の梁を、断面欠損の影響を少なくして接続することができる。
【０００９】
上記したが、フィンガージョイントによる接合を達成するためには、高面圧作用操作と十分な養生時間を必要とする。ましてや、十字状接続材を上下左右に配置される建造中の柱・梁に接合することは容易なことでない。不十分な接合となれば荷重の集中する部位での信頼性は望め得ず、かと言って、工場においての十字接合は以後の運搬上の支障をきたす。これから分かるように、着想と実現との間には大きな隔たりのあることが分かる。
【００１０】
以上は集成材を対象として述べたが、仕口に断面欠損がある場合は、角材や丸材の場合でもほぞ穴形成による耐力低下や耐力バランスの崩れは否定しがたい。ちなみに、製材所から持ち込まれるこれらの木材は集成材より安価であることが一般的であるが、設備の整いにくい建築現場もしくはその近傍でのフィンガージョイント処理において信頼性を高く確保できる加圧操作を実現することは容易でない。建築工事現場での縦継ぎ作業が困難であると運搬容易な中尺材の使途まで狭まり、ましてや低品質材や間伐材の建築資材としての消費の拡大も図りにくくなる。
【特許文献１】特開平１０−１４０６５８号公報
【特許文献２】特開平１０−２１９８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、その目的は、フィンガージョイントによる縦継ぎを高い軸力やそれを可能にする高級な設備の導入なくしても長尺材の工事現場等における製造を実現し、長尺物の運搬を回避するだけでなく製造のための時間的制約を少なくし、低品質材による大断面高強度長尺通し柱や長尺梁の生産を普及させることができるようにすること、長尺材の一部にほぞ穴を持った仕口を形成しても部分的強度の低下をきたすことなく、耐力バランスの図られた長尺材となるようにする木製構造材の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、フィンガージョイント形式で木質構造材を縦継ぎするための接合装置に適用される。その特徴とするところは、図１を参照して、縦継ぎ用フィンガー２ａ，３ａの相互が密着される木質構造材２，３を載置して芯出しするため、Ｖ字形姿勢の載置用直交面を有したワークホルダ７と、このワークホルダに載置された木質構造材を押さえて芯出し状態を保持するため、逆Ｖ字形姿勢の押圧用直交面を有したワークパッド８と、ホルダ７およびパッド８のそれぞれから側方へ張り出させた固定座に取りつけられて、ワークパッドとワークホルダとで木質構造材を挟持する固定部材９と、各木質構造材２，３を、ワークホルダ７およびワークパッド８の存在しない部位において挟圧把持するグリッピングフェイスを有したワークグリッパ１１，１２と、このワークグリッパから張り出された固縛座に掛け渡して、フィンガージョイント部６に圧接力を及ぼすべく木質構造材に軸力を作用させる加圧部材１３とを具備し、量産設備の整わない建築工事現場等でもフィンガージョイント形式で縦継ぎされる長尺木質構造材を簡便に製造することができるようにしたことである。
【００１３】
ワークグリッパのグリッピングフェイスは直交面に形成されたり、図１５のように円弧面に形成されたりする。
【００１４】
ワークグリッパに代えて、各木質構造材のフィンガージョイント部の反対端木口に当接する図９に示したプレスプレート２６，２７と、このプレスプレートの固縛座に掛け渡して、フィンガージョイント部６に圧接力を及ぼすべく木質構造材２，３に軸力を作用させる加圧部材１３とを具備させるようにしてもよい。いずれにしても、縦継ぎされる木質構造材の断面寸法が図４のように異なる場合に、その差を補うための芯出し用スペーサ１０ａ，１０ｂ（図１を参照）が、木質構造材２とワークホルダ７、ワークパッド８との間に配置される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、接合装置は木質構造材を載置して芯出しするためのワークホルダと、芯出し状態を保持するためのワークパッドと、ワークパッドとワークホルダとで木質構造材を挟持する固定部材と、木質構造材を挟圧把持するワークグリッパと、木質構造材に軸力を作用させる加圧部材とを備えるので、接着剤が塗布されたフィンガージョイント部を突き合わせて芯を出し、これに約０．９８〜１．９６ＭＰａ（＝約１０〜２０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の軸方向加圧を及ぼすだけで密着させ続ければ長尺材を得ることができる。約４．９〜６．９ＭＰａといった高軸圧力を作用させるための設備を整えた工場といったものは必要でなく、すなわち量産設備の整わない工事現場等で製材品からフィンガージョイント形式の縦継ぎによる長尺木質構造材を簡便に製造することができる。
【００１６】
現場近くであれば路上搬送することはほとんどないから、その場の工事に必要な長さまで次々と縦継ぎして長尺材が得られる。また、製材品さえ搬入しておけば、長尺材の使用時期や接着のための十分な養生時間を見計らって、縦継ぎ作業に着手しておくことができる。短時間処理とならざるを得ない量産工場での縦継ぎ上の問題、すなわち養生不足や発現強度不足の懸念から解放される。
【００１７】
いずれかの木質構造材にほぞ穴を設けるにしても、断面欠損の程度を勘案して適宜寸法や材質の縦継ぎ材を選定すればよいから、長尺通し柱等を製作するにあたって材径が大きい高価な木材に頼らなくてもよいようになる。低品質材や間伐材の消費が促進されれば、地場の木材消費も積極的に進められる。
【００１８】
ワークグリッパのグリッピングフェイスを直交面に形成しておくなら、角材であれ丸材であれ、挟圧把持作用が常に発揮され、縦継ぎ処理が円滑となる。円弧面としておく場合には、丸材の挟圧効果が高まることは言うまでもない。
【００１９】
ワークグリッパに代えてプレスプレートを各木質構造材のフィンガージョイント部反対端の木口に当接し、その固縛座に加圧部材を掛け渡すようにしても、木質構造材に軸力を作用させて、フィンガージョイント部に圧接力を及ぼすことができる。任意の長さの構造材が高価な設備やツールを使用することなく簡便に現場で提供可能となるが、その際に十分な養生時間を確保するにもさしたる障害はなく、安定した高品質の接合材が得られる。この場合も、縦継ぎされる木質構造材とワークホルダ、ワークパッドとの間に芯出し用スペーサを配置すれば、木質構造材の断面寸法が異なる場合にその差を補うことができ、縦継ぎされる木質構造材の断面寸法の大小の有無を問題にする必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る木製構造材のフィンガージョイント接合装置を、その実施の形態を表した図面をもとにして詳細に説明する。図２は、フィンガージョイント形式で縦継ぎされた木質長尺通し柱１の一例であり、横置き状態で表されている。これには、縦継ぎされる同一材質、同一断面寸法の角形柱材２Ａ，２Ｂの間に断面寸法が大きい角形繋ぎ材３が介装され、ほぞ穴４が穿設されることによって、図３の（ａ）のように梁５を接合することができるようになっている。
【００２１】
この長尺通し柱１は、図４の（ａ）に示すように、木質繋ぎ材３の両端面および角形柱材２Ａ，２Ｂのそれぞれの対向端面にフィンガー３ａ，３ｂ，２ａ，２ｂが形成され、（ｂ）のように密着させて接合されたものであり、その後に木質繋ぎ材３の周囲部分の噛み合わせ残りのフィンガー３ｈ（図５の（ａ）または（ｂ）中の影を施した箇所）を落として整形したものである。
【００２２】
この長尺通し柱１の角形柱材２（図２を参照）は例えば１２センチメートル角、繋ぎ材３は１８センチメートル角で、その全ては例えば檜材である。このような長尺通し柱は以下のようにして製作されるが、その説明においては、上記した角形柱材のうちの一方の柱材２Ａと繋ぎ材３をともに木質構造材と称し、縦継ぎされる二本の部材を対象にして述べる。もう一つの角形柱材２Ｂと繋ぎ材３との縦継ぎは同じ要領であるため、その説明を省く。
【００２３】
図１に示す接合装置２１により長尺木質構造材２，３をフィンガージョイント形式により縦継ぎするにあたって、まずそれぞれの木口にフィンガー２ａ，３ａを形成しておく（図４の（ａ）を参照）。フィンガージョイント部６は適宜のピッチや位相が定められた切削刃（図示せず）によって各木口の全面に形成される。そのための専用具は今日小型のものもあり、建築現場へ持ち込んだり屋外で稼働させることに特に支障はない。なお、フィンガーは一方向へのみ延びる突起であり、図４の例では奥行き方向に与えられている。
【００２４】
次に、フィンガーのスカーフ面にエポキシ樹脂など常温で硬化する樹脂の接着剤を筆塗りなどして、その後に図４の（ｂ）のように木質構造材２，３の相互を突き合わせる。この状態を保持して芯出しすべく、図１に示した接合装置２１に載せられる。次に、フィンガージョイント部６を含んで、両木質構造材２，３に跨がるようにワークパッド８で押さえ、芯出し状態にある突き合わせ姿を保持する。
【００２５】
最後に、二つの木質構造材２，３に対して、これを密着させるべく約０．９８〜１．９６ＭＰａ（＝約１０〜２０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の軸方向加圧力σが掛けられる。これによってフィンガージョイント部６における接着作用を促進するが、その加圧時間を大きく確保できる時点を見計らって処理を始めておけば、すなわち建築工事の進行を追いつつ十分な養生時間をあてがうことができるように配慮する。
【００２６】
このようにしておけば、量産工場のような高面圧（約４．９〜６．９ＭＰａ）を作用させる必要はなくなり、本発明に係る接合装置２１をもってして長尺材を製作することができるようになる。十分な加圧時間（少なくとも４〜５時間）は、フィンガー相互の噛み込みの完全を促し、所望する接着強度を発現させる。加圧力は高くないから力を解放したときのスプリングバックもほとんど起こることがない。
【００２７】
ここで、接合装置２１の構造を詳細に述べる。これは、上の長尺通し材の説明から分かるように、量産設備の整わない工事現場等でもフィンガージョイント形式で木質構造材を縦継ぎして長尺材を簡便に製造することができるようにしたものである。図１によれば、本装置には、木質構造材２，３を載置して芯出しするためのワークホルダ７、芯出し状態を保持するためのワークパッド８、ワークパッドとワークホルダとで木質構造材を挟持する固定部材９、木質構造材とワークホルダ、ワークパッドとの間に配置される芯出し用スペーサ１０ａ，１０ｂ、木質構造材を挟圧把持するワークグリッパ１１，１２、木質構造材に軸力を作用させる加圧部材１３が備えられる。
【００２８】
ワークホルダ７はＶ字形姿勢の載置用直交面を有した金具であり、８０ないし２００ミリメートル角の木質構造材を対象とする場合、例えば一辺９０ないし１２０ミリメートルの山形鋼（アングル材）が使用される。なお、角形材の隣りあう二面が載ることになると木質構造材の角がアングル材の内隅部に接触すること、木質構造材の表面とホルダの金属面との硬軟直接接触が木質構造材側に押し疵を発生させるおそれがあることから、それらを避けることを目的として例えば２０ミリメートル厚さなどの木板１４ａ，１５ａ（図１では木板１５ａはホルダ７の蔭に隠れて僅かに見えるにすぎない）を緩衝材としてかますようにしておくとよい。言うまでもないが、一方の緩衝材１４ａは芯出し用スペーサ１０ａと兼用される。ちなみに、姿勢をＶ字形としているのは、載せられた木質構造材の座りをよくするためと、フィンガージョイント部からにじみ出る接着剤の木質構造材表面での伝い流れをいずれの面においても可能にしておくためである。
【００２９】
ワークパッド８は逆Ｖ字形姿勢の押圧用直交面を有した金具であり、実質的にワークホルダ７と同じでよい。芯出し用スペーサ１０ｂや緩衝材１４ｂ，１５ｂが使用されることも変わりがない。このパッドも先に述べたホルダも、フィンガージョイント部６の安定を図るものであるから、各木質構造材に対して例えば５０センチメートル程度はカバーするものが使用され、すなわち１メートル程度の全長が与えられる。
【００３０】
固定部材９は、各ワークホルダとワークパッドに形成された固定座に取りつけられるねじ棒９ｔおよびそれを支持する金具等である。ホルダおよびパッドの頂部から水平な姿勢で側方へ挟持プレート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆが張り出されるが、これが固定座として機能する。すなわち、その側端部に設けられた孔（図示せず）にねじ棒９ｔを通して適宜なスペーサ９ｓをかますなどし、ナット９ｎで締めるようにしている。このナットはある程度の手応えが感じられたときそれ以上の締めつけを止め、木質構造材２，３の一体性が損なわれない程度にしておけば十分である。ちなみに、図示しないがばね式の固定部材により挟持力を発生させるなど、適宜な構成を採ることもできる。
【００３１】
ワークグリッパ１１，１２はそれぞれ対向する一対のグリップパッド１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂからなり、ワークホルダおよびワークパッドの存在しない部位において木質構造材２，３をそれぞれ独立して挟圧把持する。そのためにワークパッド８などと同様の直交した面のグリッピングフェイスを有する。このワークグリッパを木質構造材２，３に取りつける要領は、ホルダ・パッド機構と実質的に異なるところがない。先の固定部材９と同様の構成のねじ棒１１ｔが挟圧プレート１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂに取りつけられ、ナット１１ｎ，１２ｎで固定される。しかし、グリッパのためのものであるのでその締めつけ力は大きくされ、次に述べる加圧部材１３に力が作用してもずれないほどに強力な摩擦力を生じさせるように配慮される。
【００３２】
加圧部材１３も、やはりねじ棒１３ｔを含む構成となっている。ねじ棒はＰＣ鋼棒の端部にねじが形成されたものを使用すればよい。これに軸力を作用させることによって木質構造材に約０．９８〜１．９６ＭＰａの軸加圧力が及ぶようにするので、ねじ棒１３ｔを取りつけるための固縛座がグリッパ１１，１２から張り出して設けられる。図１の例においては、挟圧プレート１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂにも溶接されて垂直な姿勢をなす一対の加圧プレート１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂを固縛座として機能させている。
【００３３】
このグリッパ１１，１２にも緩衝材１８，１９が使用され、緩衝材１８を必要に応じて厚くして、ねじ棒１３ｔが木質構造材２，３の軸線と平行になるよう配慮される。ちなみに、グリッパ１１，１２の姿勢がホルダ７やパッド８と９０度違っているのは、ねじ棒１３ｔが挟持プレート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆと干渉するのを避けるためである。しかし、干渉しさえしなければ姿勢を合わせておくことは何ら差し支えない。
【００３４】
ところで、上記の軸加圧力は約０．９８ＭＰａより小さいと、フィンガージョイント相互の噛み込みが不十分となってフィンガー先端に空隙が生じ、耐力の低下をきたすことがある。約１．９６ＭＰａより大きいと、加圧器具に過大な堅牢さや精密さが要求され、また人力操作も不可能となる。本接合装置においては約０．９８〜１．９６ＭＰａの軸加圧力を発生させればよいことが実証されたので、量産工場における加圧操作ほどに高圧な油圧ジャッキやアクチュエータ等は必要とならず、もちろん、グリッピングのための挟圧力をさして大きくしておく必要もないから、熟練技能者や強腕者に頼らなくてはならないということはなくなる。
【００３５】
以上の構成からなる装置によって製造された長尺通し柱は、運搬の必要のない建築工事現場もしくはその近傍において縦継ぎ処理して製造されることになる。任意の長さの構造材が高価な設備やツールを使用することなく、簡便な製作過程をたどるだけで可能となるのみならず、十分な養生時間も確保され、接着品質は極めて安定しまた高いものとなる。ほぞ穴を設けるにしても、断面欠損の程度を勘案して縦継ぎ材の寸法を選定すればよいから、材径が大きい高価な木材の導入は長尺材でなくてもよいことになる。
【００３６】
建設現場もしくはその近くであれば一般道を搬送するという必要もないから、その場の工事で必要となる長さまで次々と縦継ぎして長尺材を得ることができる。すなわち、所望長さの作業ヤードさえ確保できていれば、長尺材の使用時期や接着のための十分な養生時間を見計らっての縦継ぎ作業を進めることができる。必要ならビニルシートを被せるなどするだけで露天での養生を一時保管を兼ねてすることもでき、短時間処理とならざるを得ない量産工場での縦継ぎ上の問題、すなわち養生不足や発現強度不足といった懸念は払拭される。
【００３７】
今述べた例では、細い木質構造材２を太い構造材３と一体化させることになるから、図３の（ａ）のごとき接合を念頭においたほぞ穴４を形成しても、全長にわたって木質構造材２と同等もしくはそれに近似した強度の長尺通し柱１を得ることができる。仕口部分における断面欠損の影響を無くすか少なくしたいという要望は、本発明に係る装置によって果たされることになる。仕口部での耐力低下を考慮しておく必要がなくなるから、仕口部以外の部分は従前よりも小さな断面積の角材を使用することさえ可能となる。
【００３８】
以下に、建築工事現場でなされる操作を、一部繰り返しとなるが説明する。これにより高品質材を縦継ぎしたい場合のみならず低品質材や間伐材も対象とすることができ、後者の消費が促進されることになれば地場の木材消費が捗る。まず、フィンガージョイントを木質構造材の端部に形成すると、そのフィンガー面すなわちスカーフ面を必要に応じてメチルアルコール（メタノールＣＨ3 ＯＨ）で拭き、表層を脱脂する。これは筆塗りによればよく、表面の油脂分や油性ごみを溶かして除去することができれば十分である。ちなみに、エチルアルコールで代替してもよく、接着性を確保できる程度の脱脂がなされればよい。
【００３９】
脱脂操作が済めば接着剤を塗布し、フィンガーを図４の（ｂ）のように対面させる。芯を出すため水平な支持台２２（図１を参照）に置かれたワークホルダ７に載せ、ワークパッド８で押さえる。この木質構造材の保持操作に先立ち、これらの金具と接触するエリアの大部分をポリエチレンフィルム２３で覆う（図１を参照）。このようにしておけば、木質構造材２，３に押さえ疵がつかないようにしておくことができる。
【００４０】
ポリエチレンフィルムは酸やアルカリ、溶剤に耐えることもあって、接着剤が付着しても変質するものでない。従って、フィンガージョイント部６からにじみ出た接着剤がホルダ７，パッド８に無闇に付着することはなく、それぞれの押さえ面の平滑性が阻害されないようにしておくことができる。接着剤に対する遊離性、木面や金属面からの剥離性もよく、除去操作に要する手間が少なく、廃棄処理も容易である。ちなみに、ポリエチレンは焼却してもダイオキシンの発生がないことはよく知られている。
【００４１】
スペーサ１０ａや緩衝材１５ａで芯出し操作しながらワークホルダ７に載せ、スペーサ１０ｂや緩衝材１５ｂを載せてパッド８を被せ、ねじ棒９ｔにナット９ｎを掛けて止め、ホルダ７とパッド８とで木質構造材２，３を挟持する。その際、木質構造材２，３は全ての木面が傾斜するように設置される。
【００４２】
ワークグリッパ１１，１２のそれぞれの加圧プレート１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂに、ＰＣ鋼棒１３ｔが渡される。ナット１３ｎを掛けるなどして、約０．９８〜１．９６ＭＰａ（＝約１０〜２０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の軸方向加圧力を及ぼし、二つの木質構造材を密着させて噛み込みを助長し、フィンガージョイント部６における接着作用を促す。木口面積の小さい方の木質構造材２の断面積を１２×１２ｃｍとすれば、例えば１４４ｃｍ2 ×１５ｋｇｆ／ｃｍ2 ＝２，１６０ｋｇとなり、約２トンすなわちＰＣ鋼棒一本当たり１トン前後の力を作用させる程度でよいことが分かる。これは、レンチ等を使って作業者が手作業で処理できる範囲のものである。ちなみに、油圧ジャッキ等による場合の５０ｋｇｆ／ｃｍ2 は一本当たり約４トンとなり、到底人力のレンチ操作で発生させ得る大きさでない。
【００４３】
フィンガージョイント部６からは、余剰の接着剤がにじみ出る。はみ出した接着剤は表面を伝うようにして垂れ、フィンガージョイント部６の直下に位置するワークホルダ７に設けた図示しない抜き孔を通して、支持台２２内のピットへでも排出されるようにしておけばよい。十分な養生時間が経過した頃を見計らって加圧器具を外す。木質構造材２，３の間には断面サイズの違いによる不使用フィンガーが残る。これは図５に影を施した部分のフィンガー３ｈに相当する部分であり、全周にわたり丸鋸等によって切除される。その後は木質構造材２，３の全面をプレーナ掛けするなどして、表面が平滑な長尺通し材１（図２を参照）となるように仕上げられる。
【００４４】
上記した木質構造材３は繋ぎ材であるが、それは木質構造材２と同一もしくは略同質とするとはいえ断面寸法が大きく与えられているものであり、その断面寸法が大きいゆえに梁５（図３を参照）を接合するためのほぞ穴４が穿設される。そのほぞ穴４は木質構造材２との接合後に穿ってもよいし、接合前に図４の（ａ）のように予め穿孔しておいてもよい。いずれにしても、梁材などのほぞを嵌着させる準備がなされる。ちなみに、梁として図１２に示す何本かの長尺材５Ａ，５Ｂ，５Ｃを重ねてラグスクリュー２４により固定したものを使用すれば、梁にも低品質材を使用することができる。
【００４５】
図６は、ワークパッド８における挟持プレート９ｂ，９ｄ，９ｆ（図１を参照）の変形例を示す。これはワークホルダ７における挟持プレート９ａ，９ｃ，９ｅにも当てはまるものであるが、その形状は図１のごとくのスチールバー２５で姿勢の安定が図られた（ａ）のようなものに限らない。（ｂ）のようにパッドの裾部から張り出された庇状プレート９ｐや、（ｃ）のように中段部から張り出させたフィン状プレート９ｑ、さらには（ｄ）のように垂直姿勢としたブラケット９ｒなどとしておくこともできる。いずれにしてもねじ棒９ｔ（図１を参照）やフックを持ったねじ棒のようなもの、さらにはばね部材などが固定できるようになっていればよい。
【００４６】
図７はワークグリッパ１１の変形例で、（ａ）は図１に相当するもの、（ｂ）はねじ棒に代えてケーブル１３ｗを使用したものであり、（ｃ）は一方端でフック１３ｈを掛けるなどするなら、加圧プレートは水平な部材１６ｈとしておくことができることも示している。いずれにしても、ワークパッド８と同様に適宜な形状や構成が与えられることを教えている。
【００４７】
図８は、木質構造材２，３を挟持するホルダ７は一本であるが、ワークパッドが分割されている例である。木質構造材２，３を同時に押さえる場合に比べれば、第一パッド８Ａで断面寸法の大きい木質構造材３を挟持した後に第二パッド８Ｂで木質構造材２を押さえることになる。それぞれ独立しての挟み込みは、操作上の負担軽減を図る利点がある。
【００４８】
ところで、突き合わされている木質構造材２，３に軸力を及ぼす方策として、図９に示すような軸力作用機構とすることもできる。それは、上記したグリッパ１１，１２に代えてプレスプレート２６，２７を用いた形態である。すなわち、各木質構造材２，３の自由端面にプレスプレート２６，２７をあてがい、このプレート間にＰＣ鋼棒１３ｔもしくはケーブルを掛け渡し、両木質構造材２，３に軸圧縮力を及ぼしてフィンガージョイント部６におけるフィンガーの噛み込みを助長させるようにしておく。この場合、その加圧面となる木口に滑らか面を持ったクラフト紙２８を張りつけておけば、その滑りの良さが加圧の一様化を促す。
【００４９】
ちなみに、板材を重ねてフィンガージョイントを使用している例が集成材において多数見られるところであるが（図１６を参照）、角材や丸材においては従来の技術の項に記載した理由でほとんどが実用化されるに到っていない。本発明は従来から目の向けられなかったところに敢えて挑んだ所産であるが、軽負荷簡易加圧接合装置を建築工事現場に導入することを企図した点で、画期的であると言える。なぜなら、最近建造が増えてきた木造三階建て用の長尺通し柱等に対して、低品質材でも対応し得るようにしたという意義は大きく、安価な住宅の供給におおいに寄与するからである。
【００５０】
図１０の（ａ）は、フィンガージョイント形式で縦継ぎされた木質長尺通し柱１Ａである。これは縦継ぎされるのが（ｂ）のように木質構造材２Ａ，２Ｃであって、断面寸法が同じであるものの異なる材質の接合体としたものである。これは上述の例とは異なり、断面積や外形において変化を持たない真直な「一本もの」としての長尺通し材となるが、例えば、松に檜が、杉に檜が接合されるという従前では考えられもしない組み合わせを実現する。これを製造する接合装置においては、ホルダもパッドでも図１１のように同一厚みの緩衝材２９が使用されることになる。
【００５１】
このようにしておけば階下の柱を檜、階上の柱は松といったように、柱に掛かる負担に応じて耐力の異なる資材をあてがうことができる。ちなみに、図１０の（ｂ）に示す木質構造材２Ｃを仕口部としてのみ機能させることにして、その両側を木質構造材２とするなら、仕口部だけが耐力の大きい図３の（ｂ）に示した長尺通し柱３１となる。この場合、柱の大部分を占めることになる木質構造材２に低品質材を適用することにすれば、その消費はおおいに促進される。ほぞ穴を設けなければ、図１２に示した各長尺材５Ａ，５Ｂ，５Ｃとして利用することもできる。
【００５２】
図１３の（ａ）は円柱材２Ｐと角形繋ぎ材３Ｐとの接合態様を表し、断面形状が異なる例となっている。円柱形であってもフィンガー２ｐは二次元的に形成され、角形繋ぎ材３Ｐのフィンガー３ｐと合致可能としてあることは言うまでもない。このような長尺材は、図１４または図１５に示すような、ワークグリッパ３２，３３を持つ接合装置を使用すればよい。
【００５３】
図１４では円柱材２Ｐを掴むため、アングル状のグリップパッド３２Ａ，３２Ｂに適用される芯出し用スペーサ３４の内面が円弧となっており、図１５ではグリップパッド３３Ａ，３３Ｂと芯出し用スペーサ３５がともに同心状の円弧形とされている。図１３の（ｂ）に戻って、これには角形の柱材２Ｑに円柱形繋ぎ材３Ｑを接合した例が示されている。余剰フィンガーは切除された後の状態で描かれているが、適用される接合装置は、断面形状に応じたグリップパッドや芯出し用スペーサ、緩衝材としての木板が適宜用いられることは述べるまでもない。
【００５４】
以上の説明から分かるように、本発明の接合装置は、ワークホルダ、ワークパッド、木質構造材を挟持する固定部材、ワークグリッパ、軸力を作用させる加圧部材等を備えるので、接着剤が塗布されたフィンガージョイント部を突き合わせて芯を出し、これに約０．９８〜１．９６ＭＰａ（＝約１０〜２０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の軸方向加圧力を及ぼすだけで密着させ続ければ長尺材を得ることができる。約４．９〜６．９ＭＰａ（＝約５０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）といった高軸圧力を作用させることに比べれば、建築現場等で製材品から縦継ぎ材を簡単に作ることができるという実用上極めて高い利便性が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る木製構造材のフィンガージョイント接合装置の一例の全体斜視図。
【図２】長尺通し材の完成斜視図。
【図３】長尺通し柱に梁を接続した例の斜視図。
【図４】長尺通し材を製作する過程を表した斜視図。
【図５】不使用のフィンガーを除去する要領を説明した模式図。
【図６】ワークパッドの変形例の斜視図。
【図７】ワークグリッパの変形例の斜視図。
【図８】フィンガージョイント部を外して押圧するパッドを持った接合装置例の斜視図。
【図９】フィンガージョイント部とは反対に位置する各端面にプレスプレートをあてがい、そのプレート間に掛け渡されたＰＣ鋼棒によって両木質構造材に軸力を及ぼすようにした接合装置の斜視図。
【図１０】角材にフィンガージョイント部を与え、断面積形状・寸法が同一であるが材質の異なる構造材を接合する場合の斜視図。
【図１１】同一断面寸法の角材を接合する場合の接合装置の斜視図。
【図１２】数本の長尺材によって実現した重ね梁の斜視図。
【図１３】角材と円柱材とを組み合わせた長尺通し材の斜視図。
【図１４】円柱材をアングル状グリップパッドで把持した接合装置の斜視図。
【図１５】円柱材を円弧状グリップパッドで把持した接合装置の斜視図。
【図１６】集成材にフィンガージョイント部を与え、それを対面させることにより接合するときの斜視図。
【符号の説明】
【００５６】
１，１Ａ…木質長尺通し柱（長尺通し材）、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…角形柱材（木質構造材）、２Ｐ…柱材（丸形柱材）、２Ｑ…柱材（角形柱材）、２ａ，２ｂ，２ｐ…フィンガー、３…木質繋ぎ材（木質構造材）、３Ｐ…繋ぎ材（角形繋ぎ材）、３Ｑ…繋ぎ材（円柱形繋ぎ材）、３ａ，３ｂ，３ｐ…フィンガー、６…フィンガージョイント部、７…ワークホルダ、８…ワークパッド、９…固定部材、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ…挟持プレート、９ｎ…ナット、、９ｐ…庇状プレート、９ｑ…プレート、９ｒ…ブラケット、９ｔ…ねじ棒、１０ａ，１０ｂ…芯出し用スペーサ、１１，１２…ワークグリッパ、１１ｔ…ねじ棒、１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ…挟圧プレート、１１ｎ，１２ｎ…ナット、１３…加圧部材、１３ｎ…ナット、１３ｔ…ねじ棒（ＰＣ鋼棒）、１３ｗ…ケーブル、２６，２７…プレスプレート、３２，３３…ワークグリッパ、３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ…グリップパッド、３４，３５…芯出し用スペーサ、σ…軸方向の加圧力。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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